技术路线比较

为满足“超低排放”的要求，需要对烟气处理系统进行改进：

(1)一般地区

对于一般地区，采用常规烟气治理技术路线，低氮燃烧+SCR脱硝+电除尘器+石灰石-石膏湿法脱硫装置即可满足要求。NOx的控制采用低氮燃烧技术+SCR脱硝设施，脱硝效率η>70%;除尘系统采用三室五电场静电除尘器，除尘效率η>99.8%;脱硫系统采用常规石灰石-石膏湿法脱硫装置，脱硫效率η>96%。

(2)重点地区

在重点地区，需要提高脱硫、除尘效率，需要将常规电除尘器改为低低温电除尘器或者旋转电极式电除尘器，脱硫系统需要采用单塔双循环、托盘技术、增效环技术等。NOx的控制措施采用低氮燃烧技术+SCR脱硝设施，脱硝效率η>70%;除尘系统采用低低温三室五电场电除尘器，除尘效率η>99.9%;脱硫系统采用单塔双循环石灰石-石膏湿法脱硫，脱硫效率η>98%。

(3)超低排放

为达到“超低排放”，需要提高脱硫系统的除尘能力，脱硝系统需增大催化剂的接触面积，将常规的2层催化剂+1层备用改为3层催化剂+1层备用。烟气处理系统中脱硝系统采用低氮燃烧+SCR催化剂脱硝，采用3层催化剂+1层备用，η>85%;除尘系统采用低低温三室五电场电除尘器，η>99.9%;脱硫系统采用单塔双循环湿法脱硫，并提高除尘效率，η>98.5%。

3“超低排放”经济效益

在计算“超低排放”时，假定煤质资料如表1所示，分析采用不同排放方案时的经济效益。

目前燃煤电厂主要机组包括1000MW级、600MW级和300MW级3种，本文考虑两台机组，分3个方案进行比较。燃煤机组在设计时即满足《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)，加装脱硝装置和除尘装置，分别以一般地区和重点地区排放标准作为基础，计算“超低排放”经济效益。

采用“超低排放”设计后，增加的投资成本主要包括基础投资和运行费用两部分。其中，基础投资包括设备的采购和安装;运行费用主要包括燃料费用、运行电耗费用、水耗费用、液氨费用、石灰石粉费用、碱耗费用和年运行维护费用，按10年固定资产折旧，年利用小时数按5000h计，各项消耗品单价暂按如下：标煤价900元/t、厂用电价0.4元/(kW˙h)、水价0.5元/t、液氨价格3000元/t、石灰石粉价100元/t。

(1)2×1000MW新建机组

以目前国内百万千瓦新建超超临界燃煤机组为例，烟气治理措施采用上文提供的方案，一般地区采用“超低排放”设计后，总投资增加1.6亿元，其中设备购置增加1.4亿元、建筑安装增加2000万元;年运行费用增加8000万元;污染物排放共减少0.7t/h，排污费减少200万元，为达到“超低排放”限值处理污染物增加的运行成本为23元/kg。

重点地区采用“超低排放”后，总投资增加6000万元，其中设备购置增加5000万元、建筑安装增加1000万元;年运行费用增加2500万元;污染物共减少0.4t/h，排污费减少120万元，达到“超低排放”处理污染物增加的运行成本为13元/kg。

(2)2×600MW新建机组

计算两台新建60万千瓦机组采用“超低排放”设计后的经济效益，烟气治理措施同上，一般地区总投资增加1.2亿元，其中设备费用为1.1亿元、建筑安装增加1000万元;年运行费用增加6000万元;污染物排放速率减少0.5t/h，排污费减少140万元，达到“超低排放”处理污染物增加的运行成本为26元/kg。

重点地区总投资增加7000万元，其中设备费用为6500万元、建筑安装费用500万元;年运行费用增加2700万元;污染物削减量为0.3t/h，排污费减少100万元，达到“超低排放”处理污染物增加的运行成本为21元/kg。

(3)2×300MW改造机组

两台30万千瓦改造机组为达到“超低排放”限值，采用上文所述烟气处理措施后，在一般地区总投资需要增加5000万元，其中设备费用增加4000万元、建筑安装费用增加1000万元;年运行费用增加2500万元;污染物排放削减0.3t/h，排污费减少100万元，达到“超低排放”处理污染物增加的运行成本为17元/kg。

在重点地区总投资增加1500万元，其中设备费增加1000万元、建筑安装费增加500万元;年运行费用增加500万元;污染物排放降低0.2t/h，排污费减少50万元，达到“超低排放”处理污染物增加的运行成本为5元/kg。

进行“超低排放”改造后总投资、年运行费用增加较多，排污费略有减少。

5总结

总体而言，对于不同机组，在进行“超低排放”设计后，一般地区污染物削减边际成本为17～26元/kg;而在重点地区，边际成本为5～21元/kg，与全社会平均污染物治理成本1.26元/kg相比较高。因此，为达到“超低排放”，将导致污染物处理成本迅速增加，经济效益较差。

电厂采用环保设施的经济效益主要来自于排污费的减少和环保电价的补贴，目前脱硫、脱硝和除尘的电价补贴分别为1.5分/(kW.h)、1分/(kW.h)和0.2分/(kW.h)。满足一般排放标准时即可获得环保电价补贴，因而达到“超低排放”在经济上并没有较大收益。

“超低排放”在目前的技术条件下可以实现，但需要增加的系统较为复杂，耗费材料较多，尚未取得新兴技术重大突破;在经济上投入增加较多，环境收益却相对较弱。为实现“超低排放”，改善环境质量，宜进一步加大在烟气处理技术上的科研投入;或采用集中供热，以提供蒸汽来替代环保措施落后的锅炉;甚至可另辟新的社会补偿机制，将“超低排放”的改造资金投入现有污染源或其他行业的削减中，从区域联防联控着手，社会效益会更为明显。